超聲波發(fā)生器和以換能器為核心的超聲清洗缸，其技術狀況已遠遠跟不上時代的發(fā)展和我國經(jīng)濟事業(yè)多領域的需求。超聲波清洗機生產現(xiàn)狀的特點是技術陳舊落后，清洗效率不理想，故障率高。這已成了制約它進一步擴大應用范圍的瓶頸。目前市場上不是以提高技術、改進設計、簡化工藝結構、降低成本、提高其性價比為先導，而是往往以低價相互競爭，這給整個行業(yè)和超聲清洗事業(yè)的發(fā)展帶來了消極的負面影響，應該引起我們的關注。
　　
　　據(jù)我們了解，在華東地區(qū)，超聲波發(fā)生器的制式不外乎下列幾種：
　　
　　1、*代產品是電子管式的，隨著技術的進步，已屬于淘汰產品了（但仍有廠家在生產）。
　　
　　2、仿制美國必能信公司的超聲波發(fā)生器，單板功率300W，頻率固定為25KHz（自激式半橋輸出電路），配有大電源變壓器，是*占有率zui多的一種簡易機型。但是該電路很難調整在超聲換能器*頻率諧振點上，輸出功率不可能達到理想的效果，質量也就不言而喻了。但考慮到該發(fā)生器的線路比較簡單，穩(wěn)定性尚可，整機調試得好，故障率還是很低的，加之生產這種機型的中小型超聲波清洗機的企業(yè)較多，能否對其線路加以改進和提高呢?我們提供下面一種設計方案供參考：去掉電源變壓器，減少輸出匹配變壓器的漏磁，達到減輕、減少整機重量和體積，降低成本，提率之目的。要去掉電源變壓器，首先要考慮解決兩個問題，一是電源輸入和高頻功率輸出之間的絕緣問題：二是將供電電壓降低在適合大功率管正常工作的耐壓值下，才能保證整機的安全運行（原機供電電壓約為DC150V-180V之間）。圖1介紹的這個電路可以解決供電電壓符合原機的設計要求。注意：調試時注意安全，防止觸電。
　　
　　原機的輸出變壓器選用的是單條磁芯，漏磁較大，一旦靠近鐵制外殼，將形成渦流，產生很高的熱量，建議改用IE磁芯，線圈由單組改繞為初、次級雙繞組，這樣就可以解決電源輸入和高頻功率輸出之間的隔離和絕緣問題。輸出變壓器的有關技術參數(shù)如匝數(shù)和初次級的匝數(shù)比及電感量由于諸多的不確定因素，我們很難給出一個確定的數(shù)據(jù)。
　　
　　3、MC機型及其改進后的機型：這也是一個老產品了，線路設計煩瑣，由于歷史的原因，是一個沒有設計到位的產品。門電路用得多，SCR調壓，工藝繁亂，故障率高，已受到用戶的冷落，生產這種機型的原國營大廠，我們認為只有忍痛甩掉舊的落后的機型，開發(fā)或選用新的機型，才能重振昔日雄風，立足于今天的市場。
　　
　　改進后的機型，簡化了電路，增加了“跳頻”同步技術，所謂“跳頻”實際上是在PWM的主振頻率上，加了一個多諧振蕩器，其頻率和主頻相配，該振蕩器的輸出脈沖再去調制主振極。雖然做到了恒功率輸出，但受功率元件MOSFET電流容量的限制，沒有做到滿功率輸出，輸出功率也就不盡人意，清洗效率也無明顯提高，應用行業(yè)面不寬，特別是每一個跳頻周期，清洗缸內總有周期性的響聲，沒有慢啟動功能，并設有“調功”旋鈕，一旦操作失誤將出現(xiàn)故障，也不能和其他設備實現(xiàn)聯(lián)動控制。
　　
　　究其原因，沒有跳出原MC機型的設計框框和思路，雖然更換了原控制芯片，遺憾的是新的芯片功能卻沒有*用上。
　　
　　該機型在華東地區(qū)，僅有少數(shù)企業(yè)在生產，如果再進一步改進，將功率元件改換為IGBT，可以擴大整機容量，設法去掉缸內周期性的響聲，用好新的PWM控制芯片的全部功能，如慢啟動功能和脈寬調制功能，這就很方便的實現(xiàn)“一鍵操作”（只設一只電源開關），不失為一種好的機型。
　　
　　4、IGBT做為功率元件用在超聲波發(fā)生器上已經(jīng)引起了廣泛的關注和應用，但從部分產品來看，仍沒有跳出傳統(tǒng)的設計思路和方法，比如說，單單兩個推動組件，如：EXB840／841，是矩形扁片形封裝的厚膜集成電路，其體積和電路及其成本已占了相當大的比重，要知道單臺超聲發(fā)生器的功率要求足不可能很大的。當然用IGBT作高頻功率元件，由于它的耐壓高、容量大、輸入阻抗高、壓降小，當屬，這也是個進步。
　　
　　5、IGBT恒功率超聲波清洗機：
　　
　　這是以目前流行的新一代電力電子元件——IGBT（絕緣柵雙極型大功率晶體管一模塊）為高頻功率器件、軍用級集成控制芯片（PWM而非CPU）和具有自主知識產權的創(chuàng)新電路、配以換能器組合而成，采用模塊化設計，積木式安裝工藝的新一代超聲波清洗機。
　　
　　要達到恒功率輸出，*的辦法是采用頻率自動跟蹤電路來實現(xiàn)，有關專業(yè)雜志的專家論壇zui近也就此作了論述和分析，并介紹了多種頻率跟蹤電路，遺憾的是大多理論上講得通，在工藝上卻難以實現(xiàn)。所以說頻率跟蹤電路要實用、簡潔、低成本。否則不可能形成工業(yè)化的產品。
　　
　　B：該機的第二個特點足能做成＜99℃的加溫機型，這在行業(yè)中也是不小的突破。
　　
　　C：工藝性的簡潔，是該機的第三個特點。三個部件，就組成了可以適應各種不同頻率和功率的超聲功率發(fā)生器，簡潔就意味著可靠、造價低和使用維護的方便。
　　
　　一個好的超聲功率發(fā)生器同樣要一個好的換能器（清洗缸）與之相匹配，否則也難以達到預期的效果。換能器（超聲波振子）在超聲波清洗機中
　　
　　扮演著一個非常重要的角色，是個很關鍵的執(zhí)行元件機構。在目前一般中小型生產超聲波清洗機的企業(yè)中，換能器都是外購成品，不大注意其質量，或是無設備能力測試其主要的技術參數(shù)，比如阻抗的大小，頻率的一致性等等，心中無數(shù)，買來上機就用，這就給整機的效率、壽命埋下質量的隱患。進一步說，即使檢測，也是小功率的一般工藝性的檢測，很難反映出真正在實際工作中的技術參數(shù)。為此，根據(jù)我們多年來生產換能器的經(jīng)驗和教訓，總結了一套生產換能器的完整工藝，再加上自己研發(fā)的大功率換能器測試儀，模擬檢測出換能器在實際工作中的真實技術參數(shù)，如阻抗均控制在20Ω以下，頻率的一致性保持在90％以上，從源頭上保證了產品的質量。
　　
　　根據(jù)以往的經(jīng)驗教訓，壓電陶瓷換能器在工作中晶片極易發(fā)生破裂、極片易斷、接線易脫焊的機理類型（這些都是行業(yè)中一直存在的通病），究其發(fā)生上述故障的原因，除了換能器的本身質量外，主要因為功率發(fā)生器沒有能很好跟蹤換能器在工作中由于受水位、溫度、工件大小的變化而影響其頻率的變化，二者之間處于失諧狀態(tài)的結果。
　　
　　究其原因，沒有跳出原MC機型的設計框框和思路，雖然更換了原控制芯片，遺憾的是新的芯片功能卻沒有*用上。
　　
　　該機型在華東地區(qū)，僅有少數(shù)企業(yè)在生產，如果再進一步改進，將功率元件改換為IGBT，可以擴大整機容量，設法去掉缸內周期性的響聲，用好新的PWM控制芯片的全部功能，如慢啟動功能和脈寬調制功能，這就很方便的實現(xiàn)“一鍵操作”（只設一只電源開關），不失為一種好的機型。
　　
　　4、IGBT做為功率元件用在超聲波發(fā)生器上已經(jīng)引起了廣泛的關注和應用，但從部分產品來看，仍沒有跳出傳統(tǒng)的設計思路和方法，比如說，單單兩個推動組件，如：EXB840／841，是矩形扁片形封裝的厚膜集成電路，其體積和電路及其成本已占了相當大的比重，要知道單臺超聲發(fā)生器的功率要求足不可能很大的。當然用IGBT作高頻功率元件，由于它的耐壓高、容量大、輸入阻抗高、壓降小，當屬，這也是個進步。
　　
　　5、IGBT恒功率超聲波清洗機：
　　
　　這是以目前流行的新一代電力電子元件——IGBT（絕緣柵雙極型大功率晶體管一模塊）為高頻功率器件、軍用級集成控制芯片（PWM而非CPU）和具有自主知識產權的創(chuàng)新電路、配以換能器組合而成，采用模塊化設計，積木式安裝工藝的新一代超聲波清洗機。
　　
　　該機具有三個顯著的特點：A：恒功率輸出。所謂“恒功率”就是說在清洗缸中，不同高度的水位和不同大小的工件進行清洗，其清洗效率不變。（反映出輸出功率不變）從而具有穩(wěn)定、、長壽等特點。
　　
　　要達到恒功率輸出，*的辦法是采用頻率自動跟蹤電路來實現(xiàn)，有關專業(yè)雜志的專家論壇zui近也就此作了論述和分析，并介紹了多種頻率跟蹤電路，遺憾的是大多理論上講得通，在工藝上卻難以實現(xiàn)。所以說頻率跟蹤電路要實用、簡潔、低成本。否則不可能形成工業(yè)化的產品。
　　
　　B：該機的第二個特點足能做成＜99℃的加溫機型，這在行業(yè)中也是不小的突破。
　　
　　C：工藝性的簡潔，是該機的第三個特點。三個部件，就組成了可以適應各種不同頻率和功率的超聲功率發(fā)生器，簡潔就意味著可靠、造價低和使用維護的方便。
　　
　　一個好的超聲功率發(fā)生器同樣要一個好的換能器（清洗缸）與之相匹配，否則也難以達到預期的效果。換能器（超聲波振子）在超聲波清洗機中扮演著一個非常重要的角色，是個很關鍵的執(zhí)行元件機構。在目前一般中小型生產超聲波清洗機的企業(yè)中，換能器都是外購成品，不大注意其質量，或是無設備能力測試其主要的技術參數(shù)，比如阻抗的大小，頻率的一致性等等，心中無數(shù)，買來上機就用，這就給整機的效率、壽命埋下質量的隱患。進一步說，即使檢測，也是小功率的一般工藝性的檢測，很難反映出真正在實際工作中的技術參數(shù)。為此，根據(jù)我們多年來生產換能器的經(jīng)驗和教訓，總結了一套生產換能器的完整工藝，再加上自己研發(fā)的大功率換能器測試儀，模擬檢測出換能器在實際工作中的真實技術參數(shù)，如阻抗均控制在20Ω以下，頻率的一致性保持在90％以上，從源頭上保證了產品的質量。
　　
　　根據(jù)以往的經(jīng)驗教訓，壓電陶瓷換能器在工作中晶片極易發(fā)生破裂、極片易斷、接線易脫焊的機理類型（這些都是行業(yè)中一直存在的通?。?，究其發(fā)生上述故障的原因，除了換能器的本身質量外，主要因為功率發(fā)生器沒有能很好跟蹤換能器在工作中由于受水位、溫度、工件大小的變化而影響其頻率的變化，二者之間處于失諧狀態(tài)的結果。